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DFT计算在荧光分子印记纳米传感器中应用

作　者: 赵家伟
导　师: 都述虎; 蒋南
学　校: 南京医科大学
专　业: 药物化学
关键词: 分子印记分子模拟传感器荧光增强三聚氰胺
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

虽然目前基于印记位点对客体的识别的分子印记荧光传感器及其受客体诱导而产生的荧光信号变化的工作有很多,但是有关针对客体诱导的荧光增强机理以及主体分子的作用仍不够清晰。本文首先设计了三种弱荧光物质(异构体)：2-烯丙酰胺基喹啉(2-acrylamidoquinoline,2-AAQ)、3-烯丙酰胺基喹啉(3-acrylamidoquinoline,3-AAQ)和8-烯丙酰胺基喹啉(8-acrylamidoquinoline,8-AAQ),作为荧光分子印记传感器中的功能单体和信号元件。然后采用量子化学计算中的密度泛函(density functional theory, DFT)方法精确计算和预测了功能单体与模板分子三聚氰胺(melamine, MA)之间的氢键相互作用。结果表明：2-AAQ与MA的氢键结合能力最强；且在分子印记预聚合复合物中,2-AAQ与模板分子MA的最佳比例为3：1,这一理论预测与实验观察相一致。当不同浓度的MA溶液滴加到印记纳米粒混悬液中,发现该粒子的荧光信号强度显著增加。发生这一现象主要是由于MA进入印记腔之后与功能单体形成氢键,限制了功能单体的内旋转,增加了它结构的刚性。因此,该分子印记荧光传感器可以被用来作为检测MA工具。这些结果为将来新型分子印记荧光感受器设计和非荧光物质的化学敏感性预测提供了一个良好示范。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
引言  6-8
1. 材料和仪器  8-9
  1.1 材料与试剂  8
  1.2 仪器  8-9
2. 实验部分  9-14
  2.1 量子化学模拟  9-11
  2.2 荧光功能单体2-AAQ的合成  11-12
  2.3 三聚氰胺印记纳米小球的制备  12-13
  2.4 三聚氰胺分子印记聚合物的吸附性能测定  13
    2.4.1 静态吸附容量测定  13
    2.4.2 动态吸附容量测定  13
  2.5 三聚氰胺分子印记聚合物荧光滴定实验  13-14
3. 结果与讨论  14-35
  3.1 功能单体的构象搜索  14
  3.2 功能单体-模板分子复合物的构建  14-19
  3.3 功能单体和模板分子间的相互作用  19-31
  3.4 功能单体2-AAQ的结构鉴定  31
  3.5 SiO_2@MA-MIP纳米粒的表征与键合容量的测定  31-33
  3.6 SiO_2@MA-MIP化学传感器的荧光效应的研究  33-35
4 总结  35
参考文献  35-40
中文综述  40-59
  参考文献  51-59
攻读学位期间公开发表的论文  59-60
致谢  60

DFT计算在荧光分子印记纳米传感器中应用

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